W codziennej, operacyjnej służbie Biura Prognoz Hydrologicznych w Gdyni powszechnie stosuje się parametr Malińskiego, potocznie nazywany „napełnieniem Bałtyku”. Został on wprowadzony i określony empirycznie przez autora już w latach 50. XX wieku. Wartość liczbową parametru oblicza się każdego dnia i podaje w centymetrach. Stanowi on podstawowy punkt odniesienia dla krótkoterminowych prognoz hydrologicznych i pomaga m.in. w określeniu początku i końca wezbrania sztormowego.
AUTOR: Arkadiusz Fabrycki, IMGW-PIB/Centrum Hydrologicznej Osłony Kraju/Biuro Prognoz Hydrologicznych w Gdyni
Napełnienie Bałtyku to jednowymiarowy parametr reprezentujący hipotetyczny poziom morza, do którego dążyłyby stany wody wzdłuż całego wybrzeża w przypadku braku innych sił generujących ruch wody. Wartość tego parametru jest wypadkową działania różnych czynników:
- ciśnienia atmosferycznego, a ściślej jego rozkładu nad Morzem Bałtyckim;
- różnicy temperatur powietrza i wody;
- średniego poziomu morza zarejestrowanego w godzinach rannych we wschodniej części polskiego wybrzeża;
- aktualnego działania wiatru.
Jeśli przyjmiemy, że Morze Bałtyckie to zbiornik, w którym na zmagazynowaną wodę nie działa żadna siła (poza grawitacją), to jej poziom w każdym punkcie będzie taki sam. Stan ten ulega zmianie, gdy tylko pojawi się jakaś siła, np. długotrwały wiatru wiejący z określonego kierunku. Wówczas woda w zbiorniku zaczyna przemieszczać się w konkretnym kierunku, a jej poziom zmienia się – w niektórych strefach spada, a w innych wzrasta. Gdy wiatr ustaje, woda „dąży” do wyrównania swojej energii potencjalnej – tam gdzie poziomy spadły, teraz będą rosły co najmniej do wartości parametru Malińskiego sprzed wystąpienia silnego wiatru.
Morze Bałtyckie nie jest „zbiornikiem” zamkniętym. Jego poziom zależy od ilości wody, która trafi do niego z Morza Północnego poprzez Cieśniny Duńskie. Ma to ogromny wpływ na wartość parametru Malińskiego. Jeśli uprościmy układ Morze Północne – Cieśniny Duńskie – Morze Bałtyckie do schematu dwóch połączonych ze sobą w jednym miejscu zbiorników, to widać jak dużą rolę odgrywa wiatr z sektora zachodniego, który powoduje wzrost napełnienia Bałtyku. Im dłużej utrzymuje się silny wiatr ze stałego kierunku, tym większa będzie wartość parametru Malińskiego. Odwrotne zjawisko obserwujemy, gdy występują silne wiatry z sektora wschodniego. Wówczas wody Morza Bałtyckiego przemieszczają się przez cieśniny z powrotem do Morza Północnego.
W codziennej pracy operacyjnej spotykamy się z kilkoma najczęściej występującymi sytuacjami, w których wpływ parametru Malińskiego jest najbardziej zauważalny.
Zmiany poziomu morza bez wymuszenia meteorologicznego (tzw. sytuacja bezgradientowa). Jest to sytuacja hydrometeorologiczna, podczas której różnice ciśnień i siła wiatru są tak małe, że nie powodują wahania poziomu morza. Przyjmuje się, że siła wiatru jest wtedy niższa niż 3 st. w skali Beauforta. W takich warunkach na poziomy wody w portach polskich ma wpływ tylko i wyłącznie aktualna wartość napełnienia Bałtyku.
Zmiany poziomu morza podczas występowania wiatrów z sektora północnego przy niskiej wartości parametru Malińskiego. W polskiej strefie brzegowej poziomy wody zależą głównie od kierunku i siły wiatru. Groźne wezbrania sztormowe są spowodowane przede wszystkim silnym wiatrem z kierunków północnych i północno-zachodnich, kiedy to ogromne ilości wody przemieszczają się z północy na południe Bałtyku i wdzierają się do portów lub ujść rzek. Jednak przy niskiej wartości parametru Malińskiego (na przykład 470 cm), nawet dość silne wiatry z kierunków N i NW nie powodują gwałtownych wzrostów poziomów – w takiej sytuacji zazwyczaj nie są osiągnięte nawet stany ostrzegawcze. Odwrotnie jest przy wysokiej wartości tego parametru.
Zmiany poziomu morza w sytuacji przewagi wiatrów z sektora południowego przy wysokiej wartości parametru Malińskiego. Silne wiatry odlądowe (południowe) wzdłuż polskiego Wybrzeża oznaczają zwykle obniżenie poziomu morza i brak zagrożenia powodziowego w strefie brzegowej. Sytuacja nie jest tak jednoznaczna, gdy wartość napełnienia Bałtyku jest bardzo wysoka i np. wynosi około 580 cm. Wówczas mimo silnego wiatru z sektora południowego, który „wypycha” wody na północ Bałtyku, jeszcze przez długi okres na wodowskazach morskich poziomy wody mogą się wahać powyżej stanów ostrzegawczych lub alarmowych.
Przy opracowywaniu prognoz hydrologicznych morza, synoptyk musi uwzględnić fakt, że Bałtyk to bardzo rozległy teren, a kierunek przepływu wód morskich nie zmienia się natychmiast wraz ze zmianą siły i kierunku wiatru. Poziom morza, w tym napełnienie Bałtyku, charakteryzują się pewnym opóźnieniem w stosunku do warunków wietrznych, dlatego parametr Malińskiego liczony jest raz na dobę.
Zdjęcie główne: Mourad Saadi | Unsplash
Arkadiusz Fabrycki
Absolwent Uniwersytetu Gdańskiego. W IMGW od 2010 roku. Zajmuje się głównie bieżącą pracą operacyjną i synoptyczną.
